إدارة درجة حرارة المحمل وتحديات تيار العمود في أنظمة المحركات عديمة النواة

يعتبر تسخين المحامل جانبًا متأصلًا في عملها. عادةً، سيحقق المحمل حالة من التوازن الحراري حيث تكون الحرارة المتولدة مساوية للحرارة المبددة، وبالتالي الحفاظ على درجة حرارة ثابتة داخل نظام المحمل.

يتم تحديد الحد الأقصى لدرجة الحرارة المسموح بها لمحامل المحرك عند 95 درجة مئوية، مع الأخذ في الاعتبار جودة المواد والشحوم المستخدمة. يضمن هذا الحد بقاء نظام المحمل مستقرًا دون التسبب في ارتفاع كبير في درجة حرارة ملفات المحرك عديم النواة.

المصادر الرئيسية لتوليد الحرارة في المحامل هي عدم كفاية التشحيم وعدم كفاية تبديد الحرارة. من الناحية العملية، قد يتعثر نظام تشحيم المحمل بسبب العديد من الأخطاء التشغيلية أو التصنيعية.

يمكن أن تؤدي مشكلات مثل عدم كفاية خلوص المحمل، والتركيبات الفضفاضة بين المحمل والعمود أو الغلاف، إلى حركة غير منتظمة؛ اختلال شديد بسبب القوى المحورية. والتركيبات غير المناسبة مع المكونات ذات الصلة التي تعطل عملية التشحيم، يمكن أن تؤدي جميعها إلى درجات حرارة مفرطة أثناء تشغيل المحرك. قد يتحلل الشحم ويفشل عند درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى فشل كارثي سريع في نظام تحمل المحرك. لذلك، يعد التحكم الدقيق في ملاءمة الأجزاء وخلوصها أمرًا بالغ الأهمية في مراحل تصميم المحرك وتصنيعه وصيانته.

يمثل تيار العمود خطرًا لا مفر منه بالنسبة للمحركات الكبيرة، خاصة بالنسبة للمحركات ذات الجهد العالي والمتغيرة التردد. إنه يشكل تهديدًا كبيرًا لنظام التحمل للمحركات عديمة النواة. بدون التخفيف المناسب، يمكن أن يتعرض نظام المحمل للتلف خلال ثوانٍ بسبب تيار العمود، مما يؤدي إلى التفكك خلال ساعات. تشمل العلامات المبكرة لهذه المشكلة زيادة ضجيج المحمل وحرارته، يليها فشل الشحوم، وبعد ذلك بوقت قصير، تآكل المحمل الذي يمكن أن يتسبب في توقف العمود. ولمعالجة هذه المشكلة، تنفذ المحركات عالية الجهد والتردد المتغير والجهد المنخفض تدابير وقائية في مراحل التصميم أو التصنيع أو التشغيل. تشمل الاستراتيجيات الشائعة قطع الدائرة (باستخدام محامل معزولة، وأغطية طرفية عازلة، وما إلى ذلك) وتحويل التيار (باستخدام فرش كربون مؤرضة لتوصيل التيار بعيدًا عن نظام المحامل).